Une étude a mis en évidence des différences entre les sexes dans les voies cérébrales impliquées dans les comportements liés à la récompense. La compréhension de ces différences pourrait conduire à de meilleurs traitements pour les troubles de santé mentale.
Des recherches récentes mettent en évidence des différences entre les sexes dans les voies cérébrales liées aux comportements de récompense, montrant des mécanismes moléculaires distincts chez les hommes et les femmes qui pourraient influencer le traitement de troubles comme la dépression. Cela souligne la nécessité de mener davantage de recherches spécifiques au genre, compte tenu de l'accent historique mis sur les sujets masculins en neurosciences.
Une étude récente publiée dans le Journal des neurosciences Les chercheurs ont identifié des différences liées au sexe dans les mécanismes moléculaires qui influencent les comportements liés à la récompense. Plus précisément, la recherche met en évidence à la fois des différences et des similitudes dans la façon dont les hommes et les femmes renforcent les connexions entre l'hippocampe et le noyau accumbens, deux zones cérébrales essentielles au traitement de la récompense.
Les hommes comme les femmes souffrent de troubles impliquant ces voies, comme la dépression et la toxicomanie. Cependant, la présentation et la prévalence de ces troubles peuvent différer selon le sexe, et certains traitements standards sont en moyenne plus efficaces chez les hommes ou les femmes. Les résultats de la nouvelle étude encouragent de nouvelles recherches pour déterminer si les différences moléculaires découvertes par les auteurs peuvent expliquer les différences dans la progression de la maladie ou la réponse aux médicaments, ce qui pourrait éventuellement conduire à des traitements plus efficaces pour les troubles de santé mentale.
Bien que les choses évoluent, historiquement, beaucoup plus de recherches ont été menées sur des sujets masculins (tant sur des modèles humains que sur des modèles animaux), donc « nous ne savons pas grand-chose sur le cerveau des femmes et les différences entre les cerveaux masculin et féminin », explique Tara LeGates, professeure adjointe de sciences biologiques à l'Université du Maryland, Baltimore County (UMBC) et auteure principale de la nouvelle étude. Elle a constaté une augmentation du nombre de groupes de recherche qui s'intéressent aux différences entre les sexes et espère que leurs travaux continueront à produire des résultats concrets qui conduiront à de meilleurs résultats pour les patients.
La figure 8 de Copenhaver & LeGates (2024) représente visuellement les similitudes et les différences dans la manière dont les souris mâles et femelles renforcent les synapses entre le noyau accumbens et l'hippocampe. Le récepteur NMDA (or) est nécessaire au transport du calcium dans la cellule (contour gris) dans le mécanisme mâle, tandis que les femelles utilisent un récepteur de transport du calcium différent (bleu sarcelle) et un récepteur d'œstrogène adjacent (magenta). Ces voies sont conservées chez l'homme, ce qui rend le travail hautement transposable aux essais sur l'homme. Crédit : Ashley Copenhaver et Tara LeGates
Les travaux précédents de LeGates ont utilisé l’optogénétique, qui permet aux chercheurs de stimuler sélectivement certains neurones avec de la lumière, pour démontrer que le renforcement des connexions entre deux régions du cerveau – l’hippocampe et le noyau accumbens – est gratifiant pour les souris. L’hippocampe est surtout connu pour ses rôles dans la mémoire et l’apprentissage, ainsi que dans les réponses émotionnelles. Le noyau accumbens est un « centre de récompense clé qui intègre les informations provenant de différentes régions du cerveau pour favoriser un comportement axé sur un objectif », explique LeGates.
La voie hippocampe-noyau accumbens existe également chez l'homme et est impliquée dans les processus de récompense de la même manière que chez la souris, note LeGates, ce qui rend cette recherche hautement transposable aux études humaines.
Différences surprenantes entre les sexes
Les chercheurs ont utilisé l’électrophysiologie, qui consiste à observer la façon dont les cellules vivantes réagissent à la stimulation d’autres régions du cerveau au microscope, pour parvenir à leurs conclusions sur la façon dont les hommes et les femmes renforcent les connexions entre l’hippocampe et le noyau accumbens.
LeGates et l'auteur principal Ashley Copenhaver, doctorante dans le groupe de recherche de LeGates, ont découvert que les souris des deux sexes s'appuyaient sur l'activation d'une protéine kinase particulière, CAMKII, pour faciliter le comportement lié à la récompense. Aucun des deux sexes n'a besoin dopamine activation, ce qui était surprenant, car la dopamine est généralement impliquée dans la signalisation liée à la récompense.
Le neurotransmetteur Le récepteur NMDA est également fréquemment impliqué dans les voies de récompense et dans le renforcement des connexions entre les régions du cerveau. Les chercheurs ont découvert que les souris mâles utilisaient les récepteurs NMDA pour renforcer les connexions entre l'hippocampe et le noyau accumbens, mais pas les femelles. Au lieu de cela, les femelles utilisaient un canal différent pour les ions calcium et un récepteur d'œstrogène.
« Nous avons été vraiment surpris de découvrir cette différence entre les sexes », explique Copenhaver. Comme on suppose si souvent que la voie du récepteur NMDA est en jeu, « c'était vraiment fascinant de voir que non seulement les hommes et les femmes utilisent des mécanismes différents, mais que l'un d'eux utilise ce mécanisme dépendant du récepteur NMDA, alors que les femmes ne le font pas », explique Copenhaver. « Ils utilisent cette autre voie, non canonique, ces canaux calciques alternatifs. Nous ne nous attendions pas du tout à cela. »
Révéler ces différences et ces similitudes constitue une étape importante pour faire une réelle différence dans les soins médicaux prodigués aux patients.
« Si vous voulez comprendre la susceptibilité et développer de meilleurs traitements, vous devez comprendre les mécanismes de ces synapses », explique LeGates. « Vous devez comprendre ce qui se passe, et vous devez le comprendre pour chacun des sexes. »
De nouvelles approches pour de meilleurs résultats
La législation exigeait que les études humaines incluent des hommes et des femmes au début des années 1990, mais ce n'est qu'en 2015 que la Instituts nationaux de la santé ont établi une politique selon laquelle les études sur les animaux, fréquemment utilisées pour justifier d’autres recherches sur les humains, doivent également inclure les deux sexes. Par conséquent, de nombreuses questions restent ouvertes sur les différences physiologiques entre les hommes et les femmes, et de nombreuses possibilités d’apporter des contributions ayant un impact biomédical significatif.
LeGates s'est davantage intéressée à l'étude des différences de fonctionnement cérébral entre les sexes au cours de son stage postdoctoral à l' Faculté de médecine de l'Université du Maryland« Je pense que l’un des problèmes des recherches sur les différences entre les sexes est que vous essayez d’utiliser des choses qui ont été optimisées pour fonctionner sur des animaux mâles », explique LeGates, « et puis, lorsque cela ne fonctionne pas chez les femelles, on se dit simplement : « Oh, ce n’est pas fiable ». Mais que se passe-t-il si c’est parce que les tests ont été optimisés chez les mâles, et c'est pourquoi ça ne marche pas chez les femmes ?
« Je voulais aller dans ce sens et apprécier les différences entre les hommes et les femmes, sans essayer de les forcer à adopter exactement les mêmes paradigmes », ajoute-t-elle. « Peut-être devrions-nous trouver de nouveaux paradigmes et une nouvelle façon d’aborder la façon dont nous les étudions. »
L’étude a été financée par l’Institut national des sciences médicales générales.
